KR900007916B1

KR900007916B1 - 주파수 변환장치

Info

Publication number: KR900007916B1
Application number: KR1019850004657A
Authority: KR
Inventors: 세이지 사카시다; 다께시 사토오; 히로유끼 나가이; 카즈히꼬 구보; 아끼라 우스이
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤; 야마시다 도시히꼬
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1985-06-29
Publication date: 1990-10-23
Also published as: EP0166626B1; US4677692A; DE3573201D1; EP0166626A3; KR860000749A; JPS6115426A; EP0166626A2; JPH0376609B2

Abstract

내용 없음.

Description

주파수 변환장치

제1도는 본 발명의 제1의 실시예로서, 정전류(定電流)회로로 동작시킬 증폭기를 트랜지스터 1석의 중간주파수 출력신호 증폭기로 하는 주파수 변환장치의 회로도.

제2도는 본 발명의 제1의 실시예에 의거한 다른 실시예이며, 증폭기를 트랜지스터의 2석의 중간주파출력신호 증폭기로하는 주파수 변환장치의 회로도.

제3도는 본 발명의 제1의 실시예에 의거한 또 다른 실시예이며, 증폭기를 트랜지스터 3석의 중간주파출력신호 증폭기로 하는 주파수 변환장치의 회로도.

제4도는 본 발명의 제2의 실시예로서, 정전류회로로 동작시킬 증폭기를 트랜지스터 1석의 고주파입력신호 증폭기로 하는 주파수 변환장치의 회로도.

제5도는 본 발명의 제2의 실시예로서, 정전류회로로 동작시킬 증폭기를 트랜지스터 2석의 고주파입력신호 증폭기로 하는 주파수 변환장치의 회로도.

제6도는 본 발명의 제2실시예로서, 정전류회로로 동작시킬 증폭기를 트랜지스터 3석의 고주파입력신호증폭기로 하는 주파수 변환장치의 회로도.

제7도는 본 발명의 제3의 실시예로서, 정전류회로로 동작시킬 증폭기를 트랜지스터 1석의 고주파입력신호 증폭기와, 중간주파출력신호 증폭기로 하는 주파수 변환장치의 회로도.

제8도는 본 발명의 제3의 실시예로서, 정전류회로로 동작시킬 증폭기를 트랜지스터 2석의 고주파입력신호 증폭기와, 중간주파출력신호 증폭기로 하는 주파수 변환장치의 회로도.

제9도는 본 발명의 제3의 실시예로서, 정전류회로로 동작시킬 증폭기를 트랜지스터 3석 고주파입력신호 증폭기와, 중간주파출력신호 증폭기로 하는 주파수 변환장치의 회로도.

제10, 11, 12, 13도는 고주파신호저지회로의 다른 실시예에 관한 회로도.

제14도는 평형·불평형 변환기를 트랜지스터 3석으로 구성한 실시예의 회로도.

제15도는 평형·불평형 변화기를 하이브리드회로로 구성한 실시예의 회로도.

제16도는 직류동작시, 전류에 대한 국부발진신호 입력시의 교류동작시 전류를 표시한 특성도.

제17도는 입력신호 주파수에 대한 국부발진신호 입력시 전류를 표시한 특성도.

제18도는 입력신호 주파수에 대한 변환 이득을 표시한 특성도.

제19도는 입력신호 주파수에 대한 방해신호 전압을 표시한 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 믹서부 2,3,4 : 평형·불평형 변환기

6 : 증폭기 7 : 고주파신호저지회로

8,9,10,11,38,49,50,56,75,76,95 : 트랜지스터

14,15,16,17,18,19,20,21,45,46,62,70,73 : 콘덴서

23,24,43,44,47,48 : 초우크코일

25,27,28,29,30,31,51,52,53,58,59 : 저항

32,33,34,35,36,37,40,54,55,57,66,67,68,71,83,84,85,87 : 단자

39 : 동조라인 63,64,65 : 중간주파필터

79,77,78 : 수동소자 80,82 : 직류바이어스전압원

본 발명은, 튜너장치나 변환기장치등에 사용되는 유효한 트랜지스터를 사용한 주파수 변환장치에 관한 것이다.

종래의 주파수 변환장치는 특히 국부발진신호에 의한 스위칭으로 동작하는 것은 국부발진신호 주입시에 구성하고 있는 트랜지스터의 주전극에 흐르는 전류가 급격하게 증가하므로, 국부발진신호 주입의 유무에 의한 그 동작전류의 차이는 크다.

고로, 주파수 변환장치를 일정 전류로 동작시킬 필요가 있었다. 그 때문에 믹서부에 증폭기를 직접 접속하여 전류의 증가를 억제함과 동시에, 이 증폭기를 고주파 입력신호의 증폭기로 하고 있다. 이에 대해서는 "GaAs FEF up converter for TV Tuner" : IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES,VOL, ED-27, No, 6, June 1980, (저자 U, ABLASSMEIER 외)에 그 구성이 표시되어 있다.

그러나, 이런 구성의 증폭기는 고주파입력신호의 증폭에만 사용한다. 또, 증폭기와 믹서부가 직접 접속되어 있으므로, 그 사이의 임피이던스 정합(整合)에 주의해서 장치 설계를 할 필요가 있었다.

본 발명의 목적은 믹서의 국부발진신호 주입시의 저소비 전류화를 위하여, 증폭기를 정전류회로로 사용하여 저소비전류와 변환이득 향상을 가능캐 하는 주파수 변환장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명이 주파수 변환장치는 믹서의 고주파신호입력쪽에 고주파신호저지회로를 개재해서, 증폭기를 직류적으로 종속 접속을 하고, 동시에, 고주파적으로는 믹서와 증폭기가 독립되도록 접속하여 국부발진신호의 증가에 따르는 교류동작전류의 증가를 억제함과 동시에, 증폭기를 믹서의 고주파입력신호 증폭기나 중간주파출력신호 증폭기로 사용하도록 구성한 것이다.

상기 구성에 의하여 저소비전류의 믹서장치를 실현시킬 수 있는 외에, 정전류회로에 증폭기를 사용하여 믹서의 중간주파수신호를 증폭하여 출력하는 구성이나, 고주파신호를 증폭하여 믹서에 입력하는 구성으로 하므로서, 정(定)·저전류화를 실현하고, 변환이득도 향상되고, 다른 장치와 접속하여 수신장치를 구성했을때의 잡음성능 향상에 대해서도 유효하고, 믹서의 방해성능도 현저하게 열화되지 않고 실용상문제가 없는성능의 효과를 얻을 수 있다. 또 저소비전류이기 때문에 IC화 할때는 유효하다.

이하 본 발명의 제1실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제1도에 있어서, 믹서(5)는 트랜지스터(8)와 (9)의 한쪽의 주전극을 서로 연결하고, 또 트랜지스터(10)와 (11)의 한쪽의 주전극도 서로 연결하며, 상기 트랜지스터(8)와 (10)의 다른 주전극을 서로 연결하고, 또한 상기 트랜지스터(9)와 (11)의 다른 주전극도 서로 연결하며, 상기 트랜지스터(8)와 (11)의 제어전극을 서로 연결하고, 상기 트랜지스터(9)와 (10)의 제어전극도 서로 연결한 구성의 2중 평형믹서로서, 상기 트랜지스터(8)와 (11) 및 (9)와 (10)의 제어전극에는, 평형·불평형 변환기(4)를 개재해서 국부발진주입단자(33)로부터 국부발진신호가 주입되어 상술한 2개의 결합된 제어전극에 평형신호가 공급된다.

한편, 고주파입력신호는, 고주파신호입력단자(34)로부터 입력되고, 직류저지용콘덴서(21)를 통하여 평형·불평형 변환기(3)로 입력된다. 여기서 불평형신호로부터 평신호로 변환되어 상기 믹서(3)를 구성하고 있는 트랜지스터(8)와 (9), (10)와 (11)의 한쪽의 주전극으로 공급된다. 상기 믹서(5)는 그 제어전극에 공급된 국부발진신호에 의해서 주전극을 흐르는 전류를 단속적으로 흐르게하고 한쪽의 주전극으로부터 공급된고주파입력신호도 단속적으로 흐르게하여 주파수 혼합을 한다. 그 결과, 다른 주전극 즉, 트랜지스터(8)와 (10)의 접속점, 트랜지스터(9)와 (11)의 접속점에는 평형신호의 중간주파신호가 나타난다. 이 중간주파신호를 평형·불평형 변환기(2)로 불평형신호로 변환하여 직류저지용콘덴서(16)를 개재해서 중간주파신호출력단자(37)로부터 출력한다.

상기 중간주파신호출력단자(37)로부터 뽑아낸 중간주파신호는, 동조라인(39)과 콘덴서(23)의 병렬공진기로 입력된다. 이 공진주파수는 중간주파수로 설정되어 있으며 중간주파필터(63)가 된다. 또 동조라인(39)에의 신호의 입력위치 혹은 뽑아내는 위치를 바꾸므로서, 입출력 임피이던스를 바꿀 수 있다. 본 실시예에서는, 동조라인과 콘덴서로 중간주파필터(63)를 구성했으나 공진 작용을 하는 것이라면 무엇이라도 좋으며, 예를 들면 SAW 필터, 유전체필터, 수정필터, 코일과 콘덴서를 사용한것 등이 있다. 이 중간주파필터(63)를 나온 중간주파신호는 증폭기(6)의 입력단자(35)에 입력된다. 상기 증폭기(6)의 전원단자(36)는 고주파신호저지회로(7)를 개재해서, 상기 평형·불평형 변화기(3)의 불평형 측단의 한쪽에 접속되어 있다.

따라서, 상기 믹서(5)의 주전극에 흐르는 모든 직류전류를 이 증폭기(6)에 흐르게 된다. 그래서, 상기 증폭기(6)를 구성하고 있는 트랜지스터(38)의 제어전극에 전압을 인가하여, 저항(30)과 트랜지스터(38)의 전류 특성으로 결정되는 직류동작전류를 트랜지스터(38)의 주전극으로 흐르게 한다. 따라서 이 직류전류는, 상기 믹서부(1)의 모든 직류전류와 동등하다. 또, 증폭기(6)를 구성하는 트랜지스터(38)의 제어전극과 저항(30)을 개재해서 접지전극쪽으로 접속되어 있는 주전극과의 전위차, 즉 바이어스전압은, 외부로부터 고정되어 있으나, 상기 믹서(5)의 바이어스전압은, 증폭기(6)를 흐르는 모든 직류전류에 대응한 전압으로 된다. 즉 이 모든 직류전류는 증폭기(6)의 전류에 지배된다. 따라서 증폭기(6)가 대신호증폭기가 아닌 이상 정전류의 동작을 한다. 국부발진신호에 의해서 트랜지스터(8) (9) (10) (11)의 주전극이 단속적으로 도통상태가 되어도, 상기 증폭기(6)의 정전류동작에 의해 믹서부(1)도 정전류동작이 되어, 국부발진신호 주입에 동작전류의 증가는 발생하지 않는다. 동조라인(39)과 콘덴서(23)로 구성한 중간주파필터를 통과한 중간주파신호는 증폭기(6)의 입력단자(35)로 입력되어 직류저지용콘덴서(18)를 개재해서 트랜지스터(38)의 제어전극에 공급된다. 그 신호는 상기 트랜지스터(38)로 증폭되어 초우크코일(23)을 개재해서, 전원단자(36)에 접속한 주전극의 한쪽으로부터 뽑아낸다. 다른쪽의 주전극은 콘덴서(20)로 고주파적으로 접지되어 있다. 상기 주전극의 한쪽으로부터 뽑아낸 중간주파신호는, 직류저지용콘덴서(19)를 통해서 출력단자(40)로부터 뽑아내어, 다음단계의 회로에 공급한다.

고주파신호입력단자(34)로부터 입력되어 평형·불평형 변환기(3)에 의해 믹서(5)에 공급되는 고주파입력신호와, 한편, 증폭기(6)의 초우크코일(23)에 나타나는 중간주파신호가 서로 입력되지 않도록 고주파신호저지회로(7)를, 상기 평형·불평형 변환기(3)와 증폭기(6)의 전류단자(36)와의 사이에 접속하여, 콘덴서(14)(15)와 저항(31)으로 고주파 입력신호와 중간주파신호를 충분히 감쇄시켜서, 완전하게 상기 평형· 불평형 변환기(3)와 증폭기(6)를 고주파적으로 분할한다. 따라서, 상기 믹서부(1)와, 증폭기(6)는 고주파적으로 독립되며, 단지 직류 전류만이 저항(31)을 개재해서 공통으로 흐른다. 믹서부(1)에의 전원공급은 전원단자(32)로부터 초우크코일(24)을 개재해서 공급한다. 믹서부(1)의 트랜지스터(8) (9) (10) (11)의 제어전극과, 증폭기(6)의 트랜지스터(38)의 제어전극의 바이어스전압은 저항(25) (27) (29)으로 전원전압을 분할하여, 각각의 접속점으로부터 즉 저항(25)과 (27)의 접속점으로부터 저항(26)을 개재해서 트랜지스터(8) (9) (10) (11)의 제어전극에, 저항(27)과 (29)의 접속점으로부터 저항(28)을 개재해서 트랜지스터(38)의 제어전극에 공급한다. 각 바이어스전압치는 믹서부가 최소변환 손실이되고, 동시에 증폭기의 이득, 찌그러짐 특성이 최량의 동작전류가 되도록 설정한다.

이상과 같이, 본 실시예에 의하면 증폭기를 정전류회로로 동작시키므로서 믹서부의 국부발진신호 주입시의 교류동작전류의 대폭적인 증가는 억제되고, 또한 동작전류를 같이쓰고 있기때문에 주파수 변환장치 전체의 저소비전류화와, 증폭기에 의해 중간주파신호를 증폭하고, 주파수 변환장치의 변환이득의 향상과 다른장치와 접속해서 수신장치를 구성하여 사용할때의 후단(後段)의 잡음성능의 영향을 억제하는 것도 가능하며 수신장치 전체의 저잡음 지수화(指數化)를 실현한다.

다음에 본 발명의 제1실시예에 의거한 다른 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제2도에 있어서, 평형·불평형 변환기(3)(4) 및 믹서(5)는 제1도에서 설명한 바와 같은 구성, 동작을 하고 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 상기 믹서(5)로부터 얻어지는 중간주파수신호는 평형신호로 되어있으며, 그 평형신호 그대로 중간 주파신호출력단자(54) (55)로부터 뽑아낸다. 믹서(5)는 그 구성하는 트랜지스터의 주전극의 한쪽은 초우크코일(43) (44)을 개재해서 전원공급단자(32)에 접속되어 있다. 중간주파신호출력단자(54) (55)로부터 뽑아낸 중간주파신호는 각각 중간주파필터(63)를 개재해서 증폭기(6)의 입력단자(41) (42)에 입력되며, 입력단자(41)로부터 들어온 중간주파신호는 직류저지용콘덴서(45)를 개재해서 트랜지스터(49)의 제어단자에 공급된다. 또, 입력단자(42)로부터 들어온 중간주파신호는 직류저지용콘덴서(46)를 개재해서 트랜지스터(50)의 제어전극에 공급된다. 여기서는 중간주파신호 출력단자(54) (55)로부터 입력단자(41) (42)에 중간주파필터를 개재해서 입력되었으나, 이 사이에 중간주파필터를 개재하지 않는 것도 고려될수 있다. 상기 트랜지스터(49)와 (50)의 주전극의 한쪽을 서로 연결하고, 그 접속점과 접지전위의 사이에 저항(51)을 접속한다. 또, 상기 트랜지스터(49)의 다른쪽의 주전극은 초우크코일(47)을 개재해서 전원단자(36)에, 상기 트랜지스터(50)의 다른쪽의 주전극은 초우크코일(48)을 개재해서 마찬가지로 전원단자(36)에 접속되어 있다. 따라서, 트랜지스터(49)와 (50), 저항(51)에 의해서 증폭기(6)는 차동증폭기로 된다. 각각 트랜지스터(49) (50)의 제어전극으로 들어간 중간주파신호는 거기서 증폭되어 트랜지스터(49) (50)의 전원쪽에 가까운 주전극에 나타나므로 그 주전극으로부터 뽑아낸다.

본 실시예에서는 트랜지스터(50)의 주전극으로부터 뽑아냈으나, 증폭기는 대칭이므로 트랜지스터(49)의 주전극으로부터 뽑아내도 된다. 뽑아낸신호는 직류저지용콘덴서(19)를 개재해서 출력단자(40)로부터 출력한다. 특히, 트랜지스터(49) 및 (50)의 어느한쪽으로부터 뽑아내지 않고 양쪽으로부터 뽑아내어 다음 단계의 회로에 평형신호로 공급해도 된다. 전원단자(36)는 고주파신호저지회로(7)를 개재해서 평형·불평형 변환회로(3)에 접속되어 있으며, 믹서부(1)를 흐르는 전류는 상기 고주파신호저지회로(7)를 통하여 고주파신호를 충분히 감쇄시킨 후, 증폭기(6)에 입력된다. 따라서, 트랜지스터(49) (50)의 주전극에 흐르는 전류의 합이 상기 믹서부(1)의 전류 그 자체가 된다. 트랜지스터(49) (50)의 바이어스전압은, 믹서부(1)가 최소변환 손실이 되고 동시에 증폭기의 이득, 찌그러짐 특성이 최량의 동작전류가 되도록 설정하기 위해 저항(27)과 (29)의 접속점으로부터 트랜지스터(49)의 제어전극에는 저항(52)을 개재해서, 트랜지스터(50)의 제어단자에는 저항(53)을 개재해서 바이어스전압을 공급하고 있다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면 증폭기를 정전류회로로 동작시키므로서 믹서부의 국부발진신호 주입시의 교류동작 전류의 대폭적인 증가는 억제되고 동시에 동작전류를 같이 쓰고 있기 때문에 장치 전체의 저소비전류화와, 증폭기에 의해 중간주파신호를 증폭하고, 주파수 변환장치의 변환이득의 향상과, 다른 장치와 접속해서 수신장치롤 구성하여 사용할때의 후단의 잡음성능의 영향을 억제하는 것도 가능하여 수신장치 전체의 저잡음 지수화를 실현한다. 또, 믹서부의 출력에 평형·불평형 변환기를 접속하지 않고 중간주파필터와 직류저지용콘덴서만을 개재해서 증폭기에 접속되어 있으므로 믹서부와 증폭기를 동일 반도체기판위에 집적화할때는 유리하다.

다음에 본 발명의 제1의 실시예에 의거한 또 다른 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제3도에 있어서, 평형·불평형 변환기(3) (4) 및 믹서(5)는 제1도에서 설명한 바와 같은 구성, 동작을 하고 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 상기 믹서(5)로부터 얻어지는 중간주파신호는 평형신호로 되어 있으며, 그 평형신호 그대로 중간주파신호출력단자(54) (55)로부터 뽑아낸다. 믹서(5)는 그 구성하는 트랜지스터의 주전극의 한쪽을 초우크코일(43) (44)을 개재해서 전원공급단자(32)에 접속되고 있다. 중간주파신호출력단자(54) (55)로부터 뽑아낸 중간주파신호는 각각 중간주파필터(63)를 개재해서 증폭기(6)의 입력단자(41) (42)에 입력되고 입력단자(41)로부터 입력된 중간주파신호는 직류저지용콘덴서(45)를 개재해서 트랜지스터(49)의 제어단자에 공급된다. 또, 입력단자(42)로부터 입력된 중간주파신호는 직류저지용콘덴서(46)를 개재해서 트랜지스터(50)의 제어전극에 공급된다. 여기서는 중간주파신호출력단자(54) (55)로부터 입력단자(41) (42)에 중간주파필터를 개재해서 입력되었으나, 그 사이에 중간주파필터를 개재하지 않는 것도 고려될 수 있다. 상기 트랜지스터(49) (50)의 주전극의 한쪽을 서로 연결하고, 그 접속점과 접지전위의 사이에 주전극의 한쪽과 제어전극의 한쪽을 연결한 트랜지스터(56)를 접속한다. 트랜지스터(56)는 중강형 혹은 공핍형으로 형성되어 있다.

상기 트랜지스터(49)의 다른쪽의 주전극은 초우크코일(47)을 개재해서 전원단자(36)에 접속되고, 상기 트랜지스터(50)의 다른쪽의 주전극은 초우크코일(48)을 개재해서 마찬가지로 전원단자(36)에 접속되어 있다. 따라서, 트랜지스터(49)와 (50), (56)에 의해서 증폭기(6)는 차동증폭기로 된다. 각각 트랜지스터(49) (50)의 제어전극에 입력된 중간주파신호는 거기서 증폭되어, 트랜지스터(49) (50)의 전원쪽에 가까운 주전극에 나타나므로, 그 주전극으로부터 뽑아낸다.

본 실시예에서는 트랜지스터(50)의 주전극으로부터 뽑아냈으나, 증폭기는 대칭이므로 트랜지스터(49)의 주전극으로부터 뽑아내도 된다. 뽑아낸 신호는 직류저지용콘덴서(19)를 개재해서 출력단자(40)로부터 출력한다. 특히 트랜지스터(49) 및 (50)의 어느 한쪽으로부터 뽑아내지 않고도 양쪽으로부터 뽑아내어 다음단계의 회로에 평형신호로 공급해도 된다. 전원단자(36)는 고주파신호저지회로(7)를 개재해서 평형·불평형 변환회로(3)에 접속되어 있으며, 믹서부(1)를 흐르는 전류는 상기 고주파신호저지회로(7)를 통하여 고주파신호를 충분히 감쇄시킨 후, 증폭기(6)에 입력된다. 따라서, 트랜지스터(49) (50)의 주전극에 흐르는 전류의 합은, 트랜지스터(56)를 흐르는 전류 또는 상기 믹서부(1)의 전류 그 자체가 된다. 트랜지스터(56)의 동작전류는 믹서부(1)가 최소변환 손실로 되고, 동시에 증폭기의 이득, 찌그러찜 특성이 최량의 동작전류가 되도록 설정한다. 트랜지스터(56)의 정(靜)특성의 특징을 살려서 제어단자와 주전극의 한쪽을 연결하여 정전류회로로 하고 있기 때문에 동작전류치는 그 정특성을 변경해서 행한다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면 증폭기를 정전류회로로 동작시키므로서 믹서부의 국부발진신호 주입시의 교류동작전류의 대폭적인 증가는 억제되고 또한 동작전류를 같이 쓰고 있기 때문에, 주파수 변환장치 전체의 저소비전류화와, 증폭기에 의해 중간주파신호를 증폭하고, 주파수 변환장치의 변환이득의 향상과, 다른장치와 접속하여 수신장치를 구성해서 사용할때의 후단의 잡음 성능의 영향을 억제하는 것도 가능하고, 수신장치 전체의 저잡음 지수화를 실현한다. 또, 믹서부의 출력에 평형·불평형 변환기를 접속하지 않고 중간주파필터와 직류지지용콘덴서만을 개재해서 증폭기에 접속되어 있다는 것과, 정전류회로와 동작시킨 증폭기의 동작전류는 외부로부터 바이어스를 공급함이 없이 트랜지스터(56)의 정특성에 의해 결정하는 구성이므로 믹서부와 증폭기를 동일 반도체기판위에 집적화할때에는 유리하다.

다음에 본 발명의 제2실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제4도에 있어서, 믹서(5)는 트랜지스터(8)와 (9)의 한쪽의 주전극을 서로 연결하고, 또 트랜지스터(10)와 (11)의 한쪽의 주전극도 서로 연결하며, 상기 트랜지스터(8)와 (10)의 다른 주전극을 서로 연결하고, 동시에 상기 트랜지스터(9)와 (11)의 다른 주전극도 서로 연결하며, 상기 트랜지스터(8)와 (11)의 제어전극을 서로 연결하고, 상기 트랜지스터(9)와 (10)의 제어전극도 서로 연결한 구성의 2중 평형믹서로서, 상기 트랜지스터(8)와 (11) 및 (9) (10)의 제어전극에는 평형·불평형 변환기(4)를 개재해서, 국부발진 주입단자(33)로부터 국부발진신호가 주입되어, 상술한 2개의 결합한 제어전극에 평형신호가 공급된다.

한편, 고주파입력신호는, 증폭기(6)의 입력단자(35)에 공급되며, 직류지지용콘덴서(18)를 개재해서 증폭기(6)를 구성하는 트랜지스터(38)의 제어전극에 공급된다. 트랜지스터(38)로 증폭한 후, 상기 트랜지스터(38)의 주전극중 초우크코일(23)을 개재해서 전원단자(36)에 접속되어 있는 쪽으로부터 뽑아내어, 직류저지용콘덴서(19)를 개재해서 출력단자(40)에 나타난다. 트랜지스터(38)의 동작전류는 저항(28)을 개재해서 제어전극에 바이어스전압을 인가하고, 저항(30)과 트랜지스터(38)의 정(靜)특성으로 결정한다. 콘덴서(20)는 접지용콘덴서이다. 출력단자(40)로부터 출력된 고주파입력신호는, 믹서부(1)의 고주파신호입력단자에 입력되어, 직류저지용콘덴서(21)를 개재해서, 평형·불평형 변환기(3)에 입력하여 평형신호가되어 상기 믹서(5)에 입력된다.

국부발진 주입단자(33)로부터 주입된 국부발진신호와, 상술한 고주파신호는 믹서(5)로 혼합되어 중간주파신호를 발생한다. 이 중간주파신호는, 트랜지스터(8)와 (10) 및 트랜지스터(9)와 (11)의 전원공급단자에 평형·불평형 변환기(2), 초우크코일(24)을 개재해서 접속되어있는 주전극으로부터 평형신호로 발생된다. 이 평형신호인 중간주파신호는 평형·불평형 변환기(2)로 불평형신호로 변환되고, 직류저지용콘덴서(16)를 개재해서 중간주파신호출력단자(37)로부터 뽑아내어, 다음단계의 회로장치에공급된다.

여기서, 증폭기(6)의 전원단자(36)는 고주파신호저지회로(7)를 개재해서 평형·불평형 변환기(3)에 접속되어 있으며, 믹서(5)에 흐르는 직류전류는, 이 고주파 신호저지회로(7)를 통하여 증폭기(6)에 유입한다. 고주파신호저지회로(7)는 접지용 콘덴서(14), (15)로 고주파신호를 충분히 감쇄시키고, 저항(31)으로 각 트랜지스터의 전압 배분을 제어하고 있다. 그 동작전류치는, 제1의 실시예와 마찬가지로 믹서부가 최소변환 손실이되고 동시에 증폭기의 이득, 찌그러짐 특성이 최량이되는 값으로 설정한다. 그때의 바이어스전압은 저항(25), (27), (29)으로 전원전압을 분할해서 저항(25)과 (27)의 접속점으로부터 저항(26)을 개재해서 믹서(5)의 트랜지스터(8), (9), (10), (11)의 제어전극에 공급하고, 저항(27), (29)의 접속점으로부터 저항(28)을 개재해서 증폭기(6)의 트랜지스터(38)의 제어전극에 공급하고 있다. 또 여기서는 증폭기(6)의 출력단자(40)와 믹서부(1)의 고주파신호입력단자(34)는 직접접속했으나, 임피이던스가 다른 경우에는 정합(整合)회로를 접속해도 좋다.

이상과 같이, 본 실시예에 의하면, 증폭기를 정전류회로로 동작시키므로서, 믹서부의 국부발진신호 주입시의 교류동작전류의 대폭적인 증가는 억제되고, 또한 동작전류를 같이쓰고 있기때문에, 주파수 변환장치전체의 저소비전류화와, 증폭기가 믹서부의 전치(前置)증폭기가 되므로 주파수 변환장치의 변환이득의 향상과 잡음성능의 영향을 억제하는 것도 가능하여 장치 전체의 저잡음 지수화를 실현한다.

다음에 본 발명의 제2의 실시예에 의거한 다른 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제5도에 있어서, 평형·불평형 변환기(2), (4) 및 믹서 (5)는 제4도에서 설명한 바와 같은 구성, 동작을 하고 있으므로 상세한 설명을 생략한다.

고주파입력신호는 증폭기(6)의 입력단자(41)에 공급되고, 직류저지용콘덴서(45)를 개재해서 트랜지스터(49)의 제어전극에 공급된다. 한편, 트랜지스터(50)의 저어전극은 직류저지 및 접지용콘덴서(46)를 개재해서 접지되어 있다.

상기 트랜지스터(49)와 (50)의 주전극의 한쪽을 서로 연결하고, 그 접속점과 접지전위의 사이에 저항(51)을 접속한다. 또, 상기 트랜지스터(49)의 다른쪽의 주전극은 초우크코일(47)을 개재해서 전원단자(36)에, 상기 트랜지스터(50)의 다른쪽의 주전극은 초우크코일(18)을 개재해서 마찬가지 전원단자(36)에 접속되어 있다. 따라서, 트랜지스터(49)와 (50), 저항(51)에 의해서 증폭기(6)는 차동증폭기가 된다. 각각 트랜지스터(49), (50)의 제어전극에 입력된 고주파입력신호는 거기서 증폭되어, 트랜지스터(49), (50)의 전원쪽에 가까운 주전극에 나타나므로 그 주전극으로부터 뽑아낸다. 트랜지스터(49)의 주전극으로부터 뽑아낸 신호는 직류저지용콘덴서(19)를 개재해서 출력단자(37)로부터 출력한다. 또, 트랜지스터(50)의 주전극으로부터 뽑아낸 신호는 직류저지용콘덴서(62)를 개재해서 출력단자(40)로부터 출력한다.

전원단자(36)는 고주파신호저지회로(7)를 개재해서 저항(58)과 (59)의 접속점에 접속되어 있다. 저항(58)과 (59)의 한쪽은 서로 접속되어 있으나, 다른 한쪽은 각각 믹서(5)를 구성하는 트랜지스터의 주전극에 접속되어 있다. 믹서부(1)를 흐르는 직류전류는 상기 고주파신호저지회로(7)를 통하여 고주파신호를 충분히 감쇄시킨후, 증폭기(6)에 입력된다. 따라서, 트랜지스터(49), (50)의 주전극에 흐르는 전류의 합이 상기 믹서부(1)의 전류 그 자체가 된다. 트랜지스터(49), (50)의 바이어스전압은, 믹서부(1)가 최소변환 손실이되고, 또한 증폭기의 이득, 찌그러짐 특성이 최량의 동작전류가 되도록 설정하기 위하여, 저항(27)과 (29)의 접속점으로부터 트랜지스터(49)의 제어전극에는 저항(52)을 개재해서, 트랜지스터(50)의 제어단자에는 저항(53)을 개재해서 바이어스전압을 공급하고 있다. 이상과 같이 본 실시예에 의하면 증폭기를 정전류회로로 동작시키므로서, 믹서부의 국부발진신호 주입시의 교류동작전류의 대폭적인 증가는 억제되고, 또한 동작전류를 같이 쓰고 있기 때문에, 장치 전체의 저소비전류화와, 증폭기에 의해 고주파입력신호를 증폭하고, 주파수 변환장치의 변환이득의 향상과 다른장치와 접속해서 사용할때의 후단의 잡음성능의 영향을 억제하는것도 가능하여 장치 전체의 저잡음 지수화를 실현한다. 또, 믹서부의 입력에 평형 불평형 변환기를 접속하지 않고 직류저지용콘덴서만을 개재해서 증폭기에 접속되어 있으므로 믹서부와 증폭기를 동일 반도체기판위에 집적화 할때에는 유리하다.

다음에 본 발명의 제2의 실시예에 의거한 또다른 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제6도에 있어서, 평형·불평형 변환기(2), (4) 및 믹서(5)는 제4도에서 설명한 바와 같은 구성, 동작을 하고 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 고주파 입력신호는 증폭기(6)의 입력단자(41)에 공급되고, 직류저지용콘덴서(45)를 개재해서 트랜지스터(49)의 제어전극에 공급된다. 한편, 트랜지스터(50)의 제어전극은 직류저지 및 접지용콘덴서(46)를 개재해서 접지되어 있다.

상기 트랜지스터(49)와 (50)의 주전극의 한쪽을 서로 연결하고, 그 접속점과 접지전위의 사이에 주전극의 한쪽과, 제어전극의 한쪽을 연결한 트랜지스터(56)를 접속한다. 트랜지스터(56)는 증가형 혹은 공핍형으로 형성되어 있다. 또, 상기 트랜지스터(49)의 다른쪽의 주전극은 초우크코일(47)을 개재해서 전원단자(36)에, 상기 트랜지스터(50)의 다른쪽의 주전극은 초우크코일(48)을 개재해서 마찬가지로 전원단자(36)에 접속되어 있다. 따라서 트랜지스터(49)와 (50), (56)에 의해 증폭기(6)는 차동증폭기가 된다. 각각 트랜지스터(49), (50)의 제어전극에 입력된 고주파 입력신호는 거기서 증폭되고, 트랜지스터(49), (50)의 전원쪽에 가까운 주전극에 나타나므로 그 주전극으로부터 뽑아낸다. 트랜지스터(49)의 주전극으로부터 뽑아낸 신호는 직류저지용콘덴서(19)를 개재해서 출력단자(57)로부터 출력된다. 또, 트랜지스터(50)의 주전극으로부터 뽑아낸 신호는 직류저지용콘덴서(62)를 개재해서 출력단자(40)로부터 출력한다. 전원단자(36)는 고주파신호저지회로(7)를 개재해서 저항(58)과 (59)의 접속점에 접속되어 있다.

저항(58)과 (59)의 한쪽은 서로 접속되어 있으나, 다른 한쪽은 각각 믹서(5)를 구성하는 트랜지스터의 주전극에 접속되어 있다. 믹서부(1)를 흐르는 직류전류는 상기 고주파신호저지회로(7)를 통하여 고주파신호를 충분히 감쇄시킨후 증폭기(6)에 입력된다. 따라서, 트랜지스터(49), (50)의 주전극에 흐르는 전류의 합이 상기 믹서부(1)의 전류 그 자체가 된다. 트랜지스터(49), (50)의 바이어스전압은, 믹서부(1)가 최소변환 손실이되고 동시에 증폭기의 이득, 찌그러짐특성이 최량의 동작전류가 되도록 설정하기 위하여, 저항(27)과 (29)의 접속점으로부터 트랜지스터(49)의 제어전극에는 저항(52)을 개재해서, 트랜지스터(50)의 제어단자에는 저항(53)을 개재해서 바이어스전압을 공급하고 있다.

이상과 같이, 본 실시예에 의하면 증폭기를 정전류회로로 동작시키므로서, 믹서부의 국부발진신호 주입시의 교류동작전류의 대폭적인 증가는 억제되고, 또한 동작전류를 같이쓰고 있기 때문에, 장치 전체의 저소비전류화와 증폭기에 의해 고주파입력신호를 증폭하고, 주파수 변환장치의 변환이득의 향상과 다른 장치와 접속해서 사용할때의 후단의 잡음성능의 영향을 억제하는 것도 가능하여 장치 전체의 저잡음 지수화를 실현한다. 또, 믹서부의 입력에 평형·불평형 변화기를 접속하지 않고 직류저지용콘덴서만을 개재해서 증폭기에 접속되어 있으므로 믹서부와 증폭기를 동일 반도체기판위에 집적화할때는 유리하다.

다음에 본 발명의 제3의 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제7도에 있어서, 믹서(5)는 트랜지스터(8)와 (9)의 한쪽의 주전극을 서로 연결하고, 또 트랜지스터(10) 와 (11)의 한쪽의 주전극도 서로연결하며, 상기 트랜지스터(8)와 (10)의 다른 주전극을 서로 연결하고, 또한 상기 트랜지스터(8)와 (10)의 다른주전극을 서로 연결하고, 또한 상기 트랜지스터(9)와 (11)의 다른주전극도 서로 연결하며, 상기 트랜지스터(8)와 (11)의 제어전극을 서로 연결하고, 상기 트랜지스터(9)와 (10)의 제어전극도 서로 연결한 구성의 2중평형믹서로서, 상기 트랜지스터(8)와 (11) 및 (9)와 (10)의 제어전극에는, 평형·불평형 변환기(4)를 개재해서 국부발진 주입단자(33)로부터 국부발진신호가 주입되어 상술한 2개의 연결된 제어전극에 평형신호가 공급된다.

고주파입력신호는 고주파신호입력단자(66)로부터 입력되고, 입력필터(64)로 중간주파신호와 동시에 증폭기(6)의 입력단자(35)에 입력된다. 그후 직류저지용콘덴서(18)를 개재해서 트랜지스터(38)의 제어전극에 공급된다. 트랜지스터로 증폭한후 트랜지스터(38)의 주전극중 전원단자(36)에 초우크코일(23)을 개재해서 접속되어 있는 쪽으로부터 뽑아내고, 직류저지용콘덴서(19)를 통해서 출력단자(40)로부터 출력하고 출력필터(65)로 고주파입력신호와 중간주파신호로 분리하여, 중간주파신호는 단자(67)로부터 다음단계의 회로장치에 공급한다. 한편, 고주파입력신호는, 믹서부(1)의 고주파신호입력단자(34)에 공급한다. 그 고주파입력신호는 직류저지용콘덴서(21)를 통하여 평형·불평형 변환기(3)에 입력되어 평형신호로 변환된후, 믹서(5)에 입력된다. 또한 국부발진 주입단자(33)로부터 주입한 국부발진신호는 직류저지용콘덴서를 통해서 평형·불평형 변환기(4)에 입력되어 평형신호로 변환해서 믹서(5)에 주입된다. 이 믹서(5)로 이들 2개의 신호를 혼합해서 중간주파신호를 발생하고, 믹서(5)의 트랜지스터(8)와 (10) 및 트랜지스터(9)와 (11)로부터 뽑아내어, 평형·불평형 변환기(2)에 입력하여 불평형신호로 변환시킨후, 직류저지용콘덴서(16)를 개재해서, 중간주파신호출력단자(37)로부터 뽑아낸 중간파신호는 입력필터(64)에 입력되며 상술한 바와 같이 증폭기(6)에 입력해서 증폭후, 출력단자(40)로부터 출력되어 출력필터(65)를 통하여 단자(67)에 나타난다.

상기 증폭기(6)에 전원단자(36)는 고주파신호저지회로(7)를 개재해서, 상기 평형·불평형 변환기(3)의 불평형 측단의 한쪽에 접속되어 있다. 따라서 상기 믹서(5)의 주전극에 흐르는 모든 직류전류는, 증폭기(6)에 흐르게 된다. 그래서 상기 증폭기(6)를 구성하고 있는 트랜지스터(38)의 제어전극에 전압을 인가하여 저항(30)과 트랜지스터(38)의 전류특성으로 결정되는 직류전류를 트랜지스터(38)의 주전극에 흐르게 한다. 따라서, 이 직류전류는, 상기 믹서(1)의 모든 직류전류와 똑같다. 또, 증폭기(6)를 구성하는 트랜지스터(38)의 제어전극과 저항(30)을 개재해서 접지전극쪽에 접속되어 있는 주전극과의 전위차, 즉 바이어스전압은 외부로부터 고정되어 있으나, 상기 믹서(5)의 바이어스전압은, 증폭기(6)를 흐르는 모든 직류전류에 대응한 전압이 된다. 즉, 이 모든 직류전류는 증폭기(6)의 전류에 지배된다. 따라서, 증폭기(6)가 대신호 증폭기가아닌 이상 정(定)전류의 동작을 한다. 국부발진신호에 의해서, 트랜지스터(8), (9), (10), (11)의 주전극이 단속적으로 도통상태가 되어도, 상기 증폭기(6)의 정전류동작에 의해 믹서부(1)도 정전류동작이되어, 국부발진신호 주입에 의한 동작전류의 증가는 발생하지 않는다.

고주파신호입력단자(34)로부터 입력되어, 평형·불평형 교환기(3)로 믹서(5)에 공급되는 고주파입력신호와, 한편, 증폭기(6)의 초우크코일(23)에 나타나는 고주파입력신호와 중간주파신호가 서로 입력되지 않도록 고주파신호저지회로(7)를 상기 평형·불평형 변환기(3)와 증폭기(6)의 전원단자(36)와의 사이에 접속하고, 콘덴서(14),(15)와 저항(31)으로 고주파입력신호와 중간주파신호를 충분히 감쇄시켜서, 완전하게, 상기 평형·불평형 변환기(3)와 증폭기(6)를 고주파적으로 분할한다. 따라서 상기 믹서부(1)와 증폭기(6)는 고주파적으로 독립되어 있으며, 단지, 직류전류만이 저항(31)을 개재해서 공통으로 흐르고 있다. 믹서부(1)에의 전원공급은, 전원단자(32)로부터 초우크코일(24)을 개재해서 공급한다. 믹서부(1)의 트랜지스터(8), (9), (10), (11)의 제어전극과, 증폭기(6)의 트랜지스터(38)의 제어전극의 바이어스전압은 저항(25),(27), (29)으로 전원전압을 분할하고, 저항(25)와 (27)의 접속점으로부터 저항(26)을 개재해서 트랜지스터(8), (9), (10), (11)의 제어전극에, 저항(27)과 (29)의 접속점으로부터 저항(28)을 개재해서 트랜지스터(38)의 제어전극에 공급한다. 각 바이어스전압치는, 믹서부가 최소변환 손실이되고, 또한 증폭기의 이득, 변형특성이 최량의 동작전류가 되도록 설정한다.

이상과 같이, 본 실시예에 의하면 증폭기를 정전류회로로 동작시키므로서 믹서부의 국부발진신호 주입시의 교류동작전류의 대폭적인 증가는 억제되고, 또한 동작전류는 같이쓰고 있기 때문에, 장치 전체의 저소비전류화와, 증폭기에 의해, 고주파입력신호와 중간주파신호를 증폭하고, 주파수 변환장치의 변환이득의 향상과 장치 전체의 저잡음 지수화를 실현한다.

다음에 본 발명의 제3의 실시예에 의거한 다른 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제8도에 있어서, 평형·불평형 변환기(2), (3), (4) 및 믹서(5)의 믹서부(1)는 제7도에서 설명한 바와 같은 구성, 동작을 하고 있으므로 상세한 설명을 생략한다.

고주파입력신호는 증폭기(6)의 입력단자(41)로부터 입력되고, 직류저지용콘덴서(45)를 통하여 트랜지스터(49)의 제어전극에 입력된다. 증폭기(6)는 트랜지스터(49)와 (50)로 구성되어 있으며, 트랜지스터(49)의 주전극의 한쪽과 트랜지스터(50)의 주전극의 한쪽을 서로 연결하고 그 접속점을 저항(51)을 개재해서 접지전위로 접속하고 있는 차동증폭기이다.

상기 트랜지스터(49)의 제어전극에 입력된 고주파입력신호는 증폭되어 트랜지스터(49)의 다른한쪽의 주전극으로부터 뽑아내어지며, 출력단자(68)로부터, 직류저지용콘덴서(70)를 개재해서 출력한다. 뽑아낸 고주파입력신호는, 입력필터(69)를 통하여 불필요한 대역(帶域)성분을 제거하고, 믹서부(1)의 고주파입력단자(34)에 공급된다. 그후, 제7도의 설명에서 말한 것처럼, 국부발진신호와 혼합되어, 중간주파신호를 발생하고, 중간주파신호출력단자(37)로부터 뽑아내어 중간주파필터(63)를 통하여 증폭기(6)의 입력단자(42)에 입력된다. 그후, 직류저지용콘덴서(46)를 통하여 트랜지스터(50)의 제어전극에 공급한다. 트랜지스터(50)로 증폭하고, 다른한쪽의 주전극으로부터 뽑아내어 직류저지용콘덴서(19)를 통하여 출력단자(40)로부터 뽑아내나. 이때, 트랜지스터(49)와 (50)로 자동증폭하고 있으므로, 출력단자(40)에도 트랜지스터(49)로 증폭하고 있는 고주파입력신호가 나타나므로 중간주파필터(63)를 이후에 접속하고 불필요한 신호를 제거하여 단자(71)로부터 출력해서 다음단계의 회로장치에 공급한다.

상기 트랜지스터(49)의 다른쪽의 주전극은 초우크코일(47)을 개재해서 전원단자(36)에, 상기 트랜지스터(50)의 다른쪽의 주전극은 초우크코일(48)을 개재해서 마찬가지로 전원단자(36)에 접속되어 있다. 따라서, 트랜지스터(49)와 (50) 저항(51)에 의해서 증폭기(6)는 차동증폭기로 되어있다.

본 실시예에서는 트랜지스터(49)가 고주파수입력신호를 증폭하고, 트랜지스터(50)가 중간주파신호를 증폭하였으나, 트랜지스터(49)와 (50)는 대칭이므로 그반대라도 좋다.

전원단자(36)는 고주파신호저지회로(7)를 개재해서 평형·불평형 변환회로(3)에 접속되어 있으며, 믹서부(1)를 흐르는 전류는 상기 고주파신호저지회로(7)를 통하여 고주파신호를 충분히 감쇄시킨 후, 증폭기(6)에 입력된다. 따라서, 트랜지스터(49),(50)의 주전극에 흐르는 전류의 합이 상기 믹서부(1)의 전류 그 자체가 된다. 트랜지스터(49), (50)의 바이어스전압은 믹서부(1)가 최소변환 손실이되고, 또한 증폭기의 이득, 찌그러짐특성이 최량의 동작전류가 되도록 설정하기 위하여, 저항(27)과 (29)의 접속점으로부터 트랜지스터(49)의 제어전극에는 저항(52)을 개재해서, 트랜지스터(50)의 제어단자에는 저항(53)을 개재해서 바이어스전압을 공급하고 있다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면 증폭기를 정전류 회로로 동작시키므로서, 믹서부의 국부발진신호 주입시의 교류동작전류의 대폭적인 증가는 억제되고 또한 동작전류를 같이쓰고 있기때문에, 장치 전체의 저소비전류화와 증폭기에 의해 고주파입력신호와 중간주파신호를 증폭하고, 주파수 변환장치의 변환이득의 향상과 장치 전체의 저잡음 지수화를 실현한다.

다음에 본 발명의 제3실시예에 의거한 다른 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

제9도에 있어서, 평형·불평형 변환기(2), (3), (4) 및 믹서(5)의 믹서부(1)는 제7도에서 설명한 바와 같은 구성의 동작을 하고 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

고주파입력신호는, 증폭기(6)의 입력단자(41)로부터 입력되고 직류저지용콘덴서(45)를 통하여 트랜지스터(49)의 제어전극에 입력된다. 증폭기(6)는, 트랜지스터(49)와 (50)로 구성되어 있으며, 트랜지스터(49)의 주전극의 한쪽과 트랜지스터(50)의 주전극의 한쪽을 서로 연결하고, 그 접속점을 주전극의 한쪽과 제어전극의 한쪽을 연결한 트랜지스터(56)를 개재해서 접지전위로 접속되어 있는 차동증폭기이다. 트랜지스터(56)는 증강형 혹은 공핍형으로 형성되어 있다.

상기 트랜지스터(49)의 제어전극에 입력된 고주파입력신호는 증폭되어 트랜지스터(49)의 다른한쪽의 주전극으로부터 뽑아내어지며, 출력단자(68)로부터 직류저지용콘덴서(70)를 개재해서 출력한다. 뽑아내어진 고주파입력신호는 입력필터(69)를 통하여 불필요한 대역성분을 제거하고 믹서부(1)의 고주파신호입력단자(34)에 공급되다. 그후 제7도의 설명에서 말한 바와 같이 국부발진신호와 혼합되어 중간주파신호를 발생하며 중간주파신호출력단자(37)로부터 뽑아내어 중간주파필터(63)를 통하여 증폭기(6)의 입력단자(42)에 입력된다. 그후, 직류저지용콘덴서(46)를 통하여 트랜지스터(50)의 제어전극에 공급한다. 트랜지스터(50)로 증폭하고, 다른한쪽의 주전극으로부터 뽑아내어 직류저지용콘덴서(19)를 통하여 출력단자(40)로부터 뽑아낸다. 이때, 트랜지스터(49)와 (50)로 차동증폭하고 있으므로, 출력단자(40)에도 트랜지스터(49)로 증폭하고 있는 고주파 입력신호가 나타나므로 중간주파필터(63)를 이 뒤에 접속해서, 불필요한 신호를 제거하여 단자(71)로부터 출력하여 다음단계의 회로장치에 공급한다.

상기 트랜지스터(49)의 다른쪽의 주전극은 초우크코일(47)을 개재해서 전원단자(36)에, 상기 트랜지스터(50)의 다른쪽의 주전극은 초우크코일(48)을 개재해서 마찬가지로 전원단자(36)에 접속되어 있다. 따라서 트랜지스터(49)와 (50), (56)에 의해서 증폭기(6)는 차동증폭기가 되어 있다.

본 실시예에서는 트랜지스터(49)가 고주파입력신호를 증폭하고, 트랜지스터(50)가 중간주파신호를 증폭했으나 트랜지스터(49)와 (50)는 대칭이므로 그 반대라도 좋다.

전원단자(36)는 고주파신호저지회로(7)를 개재해서 평형·불평형 변환회로(3)에 접속되어 있으며, 믹서부(1)를 흐르는 전류는 상기 고주파신호저지회로(7)를 통하여 고주파신호를 충분히 감쇄시킨후, 증폭기(6)에 입력된다. 따라서 트랜지스터(49), (50)의 주전극에 흐르는 전류의 합은 트랜지스터(56)를 흐르는 전류, 또는 상기 믹서부(1)의 전류 그 자체가 된다. 트랜지스터(56)의 동작전류는 믹서부(1)가 최소변환 손실이되고, 또한 증폭기의 이득, 찌그러짐 특성이 초량의 동작전류가 되도록 설정한다. 트랜지스터(56)의 정특성의 특징을 살려서 제어단자와 주전극의 한쪽을 연결하여 정전류회로로하고 있기때문에, 동작전류치는 그 정특성을 변경해서 행한다. 이상과 같이 본 실시예에 의하면 증폭기를 정전류회로로 동작시키므로서 믹서부의 국부발진신호 주입시의 교류동작전류의 대폭적인 증가는 억제되고, 또한 동작전류를 같이 사용하고 있기 때문에, 장치 전체의 저소비 전류화와, 증폭기에 의해 고주파 입력신호와 중간주파신호를 증폭하고, 주파수변환장치의 변환이득의 향상과 장치 전체의 저잡음 지수화를 실현한다.

제10, 11, 12, 13도는 본 발명의 주파수 변환장치의 고주파신호저지회로에 관한 다른 실시예를 표시한 것이다. 제10도는 믹서부(1)와 증폭기(6)의 사이를 직접연결하고 그 접속점으로부터 접지콘덴서(14)로 접지한 구성의 고주파신호저지회로(7)를 표시한다. 이 구성은 가장 간단한 구성으로서, 접지용콘덴서(14)만을 접속하므로서 고주파신호를 감쇄할 수 있으며 특히 집적회로화 할때는 유리한 구성이다.

제11도는 제1, 2, 3의 실시예에 사용한 고주파신호저지회로(7)의 저항(31)을 코일(72)로 바꾸어 놓은것으로서, 저항(31)을 사용했을 때에는 직류전류에 의해 이 저항(31)에서는 열로 소비된다. 또 전원전압을 감압했을때에, 믹서부(1)와 증폭기(6)에 공급되는 전압범위가 이 저항(31)에 의해서 좁아지는 영향이 있다.

그러나, 코일(72)로 바꾸어 놓으므로서 이문제는 크게 개선된다. 콘덴서(14), (15)는 접지용콘덴서이다. 코일(72)과 콘덴서(14), (15)의 정수(定數)는 취급하는 주파수를 충분히 감쇄시킬수 있는 차단주파수가 되도록 선택한다.

제12도는 제1, 2, 3의 실시예에 사용한 고주파신호저지회로(7)의 저항(31)을 코일(74)과 콘덴서(73)의 병렬접속으로 바꾸어넣은 것으로서, 코일(74)은 직류전류통과용이며, 콘덴서(73)와 (14), 또는 콘덴서(73)와 (15)로 고주파신호저지회로(7)의 양단을 고주파적으로 접지한다. 콘덴서(14), (15)는 어느한쪽의 것으로 된다.

이 구성에서는 특히 집적회로화할때, 접지점을 1개소로 잡으면되고, 콘덴서(73)의 용량치는 최급하는 신호주파수 성분이 충분히 통과할 수 있는 값으로되며, 고주파대가 될수록 코일을 형성할때 기생(奇生)용량을 이용할 수 있는 점이 유리하다.

제13도는 제12도에서 설명한 고주파신호저지회로(7)의 코일(74)을 저항(74')으로 바꾸어놓은 구성이다. 콘덴서(14), (13)는 접지용콘덴서로서 어느 한쪽을 사용하면 된다. 이 구성에서는 특히 집적회로화할때, 코일을 형성하는 것보다 저항을 형성하는 쪽이 용이하다는 유리성이 있다.

다음에, 제14, 15도에 본 발명의 주파수 변환장치의 평형·불평형 변환기에 관한 다른 실시예를 표시한다.

제14도는 트랜지스터(75)와 (76)의 주전극의 한쪽을 서로 연결하고, 그 접속점에 트랜지스터(95)의 주전극의 한쪽을 접속하고, 트랜지스터(75)와 (76)의 주전극을 흐르는 전류의 합을 트랜지스터(95)의 제어전극에 인가하는 직류바이어스전압원(80)의 전압을 바꾸어서 변화할 수 있는 구성으로 하고, 트랜지스터(75)와 (76)의 다른한쪽의 주전극에는 저항 혹은 초우크코일인 수동소자(受動素子)(79), (77)를 개재해서 전원을 공급하고 있다. 평형신호를 불평형신호로 변환할때에는 단자(83), (87)에 역상(逆相)의 신호를 입력하고, 단자(84) 또는 (85)로부터 신호를 뽑아낸다. 또, 불평형신호를 평형신호로 변환할때에는, 단자(83) 또는 (87)로부터 신호를 입력하고, 입력하지 않는 쪽의 단자는 고주파적으로 접지해둔다. 평형신호의 출력은 단자(84), (85)로부터 뽑아낸다. 트랜지스터(75)와 (76)의 바이어스전압은 직류바이어스전압원(82)으로부터 제어전극에 공급하고 있으며, 트랜지스터(75)와 (76)의 제어전극간을 코일 또는 저항으로 구성한 수동소자(78)로 연결하고 양 트랜지스터에 바이어스전압을 공급하고 있다. 이 구성에서는 제1, 2, 3의 실시예에 사용한 벌룬(balun)형 평형·불평형 변환기에 비해 반도체화하는 것이 가능하기 때문에 믹서를 포함한 모든 반도체 집적회로화가 가능해지고, 회로장치의 소형화도 기할 수 있다. 또한 능동소자로 구성하고 있으므로 이득을 얻는것도 가능하다.

제15도는 하이브리드회로를 사용한 평형·불평형 변환기이며, 평형신호 입출력은 단자(84) (85)로 행하고 불평형신호 입출력은 단자(83)로 행한다. 하이브리드회로의 불평형신호 출력단자의 다른쪽은 저항(86)에 의해서 종단(終端)으로 해둔다. 이 구성은 초고주파대에 적합하며, 반도체 집적회로화하는데는 유리하다.

이상의 설명에서 명백한 바와 같이 상술한 각 실시예는 믹서부에 정전류동작을 하는 증폭기를 고주파적으로는 독립하여 영향을 주지않도록 접속하고 또한 증폭기를 중간주파 증폭기나 고주파신호 증폭기로 동작시키는 구성을 취하고 있다. 따라서, 예를 들면 증폭기를 중간주파 증폭기로 동작시키고 있는 경우에 대해서 그 효과를 더욱 구체적으로 설명한다. 국부발진신호전력이 10dBm일때의 직류동작시 전류와 교류동작시 전류의 관계를 제16도에 표시한다. 이것을 설명하면(88)은 본 발명의 제1의 실시예의 경우이며, 직류동작시전류 20mA이상에 대해서, 교류동작시 전류의 증가는 2mA이내이다. 한편 (87)은 종래의 경우이며, 교류동작시 증가는 30mA까지에도 달하고 있다. 또한 입력신호주파수에 대한 교류동작시의 드레인 전류의 특성은 제17도에 표시한 바와 같으며, (90)은 직류동작시 전류를 25mA로 설정했을때의 제1의 실시예의 경우이며, 교류동작시 전류를 표시한 것이다. 본 실시예에 의하면 교류동작시 전류의 최대치는 26.5mA이고, 겨우1.5mA밖에 증가하고 있지 않다. 한편, (89)는 종래의 경우의 교류동작시 전류를 표시한 것으로서 이때의 직류동작시 전류는 4mA로 설정하고 있다.

따라서, 종래에 의한 최대 35mA나 전류가 증가하고 있으며, 본 발명의 실시예에 의하면, 저소비 전류화의 효과가 크다. 또한, 제18도에 표시한 바와 같이, (92)는 종래에, (91)는 본 발명의 실시예나, 변환이득은 6.5dB 높아져 있다. 또, 제19도에 표시한 바와 같이, (93)은 종래에, (94)는 본 발명의 실시예이다. 1% 혼변조특성은 6.5dB 열화되어 있으나, 방해신호 전압치는 10.35dB(50

종단치)이상이라고 하는 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.

Claims

고주파신호를 중간주파신호로 변환하는 주파수 변환장치에 있어서, 상기의 주파수 변환장치는 제1주전극에 공급된 상기의 고주파신호를 제어전극에 공급된 국부발진신호로 혼합하여 제2주전극에서 상기의 중간주파신호를 얻는 믹서부와, 제1주전극이 고주파신호 지지수단을 개재하여 상기 믹서부의 제1주전극에 접속되어 상기의 믹서부에 정(定)직류전류를 공급하는 증폭기로서 구성되고, 신호가 상기의 제어전극에 공급되지 않을때 상기의 믹서부에 흐르는 직류전류에 대하여 상기의 국부발진신호가 상기의 제어전극에 공급될때 상기 믹서부에서의 전류증가는 억제되고, 상기의 증폭기는 상기의 믹서부와는 독립적으로 교류신호 증폭기로서 동작하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제1항에 있어서, 상기의 믹서부는, 그 2개의 제어전극에 공급된 평형 국부발진신호를 그 2개의 제1주전극에 공급된 평형 고주파신호로 혼합하여 그 2개의 제2주전극에서 평형 중간주파신호를 얻는 2중평형믹서와, 상기의 국부발진신호를 상기의 평형 국부발진신호로 변환하는 제1불평형·평형변환기와, 상기의 고주파신호를 상기의 평형 고주파신호로 변환하는 제2불평형·평형변환기로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제2항에 있어서, 상기의 믹서부는 상기의 평형 중간주파신호를 상기의 중간주파신호로 변환하는 평형·불평형 변환기로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
고주파신호를 중간주파신호로 변환하는 주파수 변환장치에 있어서, 상기의 주파수 변환장치는, 제1주전극에 공급된 상기의 고주파신호를 제어전극에 공급된 국부발진신호로 혼합하여 상기의 중간주파신호를 얻는 믹서부와, 제1주전극이 고주파신호저지수단을 개재하여 상기 믹서부의 제1주전극에 접속되어 상기의 믹서부에 정(定)직류전류를 공급하는 증폭기로서 구성되고, 상기의 증폭기는 상기의 중간주파신호를 증폭하며, 신호가 상기의 제어전극에 공급도지 않을때 상기의 믹서부에 흐르는 직류전류에 대하여 상기의 국부발진신호가 상기의 제어전극에 공급될때 상기 믹서부에서의 전류증가는 억제되고, 상기의 증폭기는 상기의 믹서부와는 독립적으로 교류신호 증폭기로서 동작하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제4항에 있어서, 상기의 믹서부는, 그 2개의 제어전극에 공급되는 평형 국부발진신호를 그 2개의 제1주전극에 공급되는 평형 고주파신호로 혼합하여 그 2개의 제2주전극에서 평형 중간주파신호를 얻는 2중평형믹서와, 상기의 국부발진신호를 상기의 평형 국부발진신호로 변환하는 제1불평형·평형 변환기와, 상기의 고주파신호를 상기의 평형고주파신호로 변환하는 제2불평형·평형 변환기로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제5항에 있어서, 상기의 믹서부는 상기의 평형 중간주파신호를 상기의 중간주파신호로 변환하는 평형·불평형 변환기로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제4항에 있어서, 상기의 증폭기는 그 제1주전극에 접속된 단자에서 증폭된 중간주파신호를 얻을 수 있도록 그 제어전극에 공급된 중간주파신호를 증폭하는 단일의 트랜지스터로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제4항에 있어서, 상기의 증폭기는, 공통으로 접속된 그 2개의 제1주전극중 1개에서 증폭된 중간주파신호를 얻을 수 있도록 그 2개의 제어전극에 공급된 상기의 평형 중간주파신호를 증폭하는 차동증폭기인것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
고주파신호를 중간주파신호로 변환하는 주파수 변환장치에 있어서, 상기의 주파수 변환장치는 제1주전극에 공급된 상기의 고주파신호를 제어전극에 공급된 국부발진신호로 혼합하여 제2주전극에서 상기의 중간주파신호를 얻는 믹서부와, 제1주전극이 고주파신호저지수단을 개재하여 상기 믹서부의 제1주전극에 접속되어 상기의 믹서부에 정(定)직류전류를 공급하는 증폭기로서 구성되고, 상기의 증폭기는 상기 믹서부의제1주전극에 공급되는 상기의 고주파신호를 얻을수 있도록 입력고주파신호를 증폭하며, 상기의 제어전극에 신호가 공급되지 않을때 상기의 믹서부에 흐르는 직류전류에 대하여 상기의 국부발진신호가 상기의 제어전극에 공급될때 상기 믹서부에서의 전류증가는 억제되고, 상기의 증폭기는 상기의 믹서부와 독립적으로 교류신호 증폭기로서 동작하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제9항에 있어서, 상기의 믹서부는, 그 2개의 제어전극에 공급된 국부발진신호를 그 2개의 제1주전극에 공급된 평형고주파신호로 혼합하여 그 2개의 제2주전극에서 평형중간주파신호를 얻는 2중평형믹서와, 상기의 국부발진신호를 상기의 평형국부발진신호로 변환하는 제1불평형·평형 변환기와, 상기의 고주파신호를 상기의 평형 고주파신호로 변환하는 제2불평형·평형 변환기로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수변환장치.
제10항에 있어서, 상기의 믹서부는, 상기의 평형 중간주파신호를 상기의 중간주파신호로 변환하는 평형·불평형 변환기로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제9항에 있어서, 상기의 증폭기는, 그 제1주전극에 접속된 단자에서 상기의 고주파신호인 증폭된 고주파신호를 얻을 수 있도록 그 제어전극에 공급된 상기의 입력고주파신호를 증폭하는 단일의 트랜지스터로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제9항에 있어서, 상기의 증폭기는, 공통으로 접속된 그 2개의 제1주전극중 1개에서 상기 믹서부의 제1주전극에 공급되는 상기의 고주파신호인 증폭된 고주파신호를 얻을 수 있도록 그 2개의 제어전극중의 1개에 공급된 상기의 입력고주파신호를 증폭하는 차동증폭기인 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
고주파신호를 중간주파신호로 변환하는 주파수 변환장치에 있어서, 상기의 주파수 변환장치는 제1주전극에 공급된 상기의 고주파신호를 제어전극에 공급된 국부발진신호로 혼합하여 상기의 중간주파신호를 얻는 믹서부와, 제1주전극이 고주파신호저지수단을 개재하여 상기 믹서부의 제1주전극에 접속되어 상기의 믹서부에 정(定)직류전류를 공급하는 증폭기로서 구성되고, 상기의 증폭기는 상기 믹서부의 제1주전극에 공급되는 상기의 고주파신호인 증폭된 입력고주파신호와 증폭기의 중간주파신호를 동시에 함께 증폭시키며, 신호가 상기의 제어전극에 공급되지 않을때 상기의 믹서부에 흐르는 직류전류에 대하여 상기의 국부발진신호가 상기의 제어전극에 공급된때 상기 믹서부에서의 전류증가는 억제되고, 상기의 증폭기는 상기의 믹서부와 독립적으로 교류증폭기로서 동작하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제14항에 있어서, 상기의 믹서부는, 그 2개의 제어전극에 공급될 평형 국부발진신호를 그 2개의 제1주전극에 공급된 평형 고주파신호로 혼합하여 그 2개의 제2주전극에서 평형 중간주파신호를 얻는 2중평형믹서와, 상기의 국부발진신호를 상기의 평형 고주파신호로 변환하는 제2불평형·평형 변환기로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제15항에 있어서, 상기의 믹서부는, 상기의 평형 중간주파신호를 상기의 중간주파신호로 변환하는 평형·불평형 변환기로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제14항에 있어서, 상기의 증폭기는, 그 제1주전극에 접속된 단자에서 상기의 증폭된 입력고주파신호와 상기의 증폭된 중간주파신호를 얻을 수 있도록 상기의 입력고주파신호와 그 제어전극에 공급된 상기의 중간주파신호를 증폭하는 단일의 트랜지스터로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제17항에 있어서, 상기 증폭기의 제1주전극에 접속되어 상기의 증폭된 입력고주파신호와 상기의 증폭된 중간주파신호를 분리하는 필터로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제14항에 있어서, 상기의 증폭기는, 공통으로 접속된 그 2개의 제1주전극에서 상기의 증폭된 입력고주파신호와 상기의 증폭된 중간주파신호를 얻을 수 있도록 상기의 입력고주파신호와 그 2개의 제어전극에 공급된 중간주파신호를 각각 증폭하는 차동증폭기인 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.
제19항에 있어서, 상기 믹서부의 제1주전극에 상기의 증폭된 입력고주파신호만을 공급하도록 상기 차동증폭기의 2개의 제1주전극중의 1개에 접속되어 중간주파신호를 억제하는 제1필터와, 상기 장치의 출력신호로서 상기의 증폭된 중간주파신호만을 얻도록 상기 차동증폭기의 2개의 제1주전극의 다른것에 접속되어 상기의 증폭된 입력고주파신호를 억제하는 제2필터로서 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 변환장치.